季节性休耕区雨养旱作春谷栽培技术规程

《季节性休耕区雨养旱作春谷栽培技术规程》(DB 13/T 5682—2023)规定了在季节性休耕区雨养旱作春谷的栽培技术流程,为黑龙港季节性休耕区春谷雨养旱作栽培提供了理论参考和依据。

2011—2021年东北春谷区谷子选育品种现状分析

【目的】通过对2011—2021年东北春谷区选育品种的产量性状及农艺性状进行分析,明确该区域谷子育种现状及存在的问题,为东北春谷区新品种选育、示范推广及资源利用等方面提供理论指导。【方法】利用SPSS 23.0软件对东北春谷区2011—2021年间国家谷子品种区域试验参试品种及通过国家非主要农作物登记品种的生育期、公顷穗数、株高、穗长、单穗重、单穗粒重、出谷率、千粒重和产量等性状进行相关分析及总体评价。【结果】2011—2021年东北春谷区选育的品种在产量上有增加的趋势,但产量潜力提升不显著;登记的品种中产量最高的是九谷23和九谷25,分别为6498.00和6357.00 kg/hm^(2);与对照品种产量相比,增产幅度最大的品种是豫杂谷1号和豫谷35,分别为12.98%和12.21%;株高低于150 cm的品种有26个,株高低于130 cm的品种有20个;多元逐步回归分析表明,公顷穗数(X_(2))、穗长(X_(4))、单穗粒重(X_(6))、千粒重(X_(8))决定了产量91.20%的变异;相关分析表明,公顷穗数、株高、单穗重、穗粒重、出谷率和千粒重与产量呈极显著正相关,其中单穗重和单穗粒重对产量影响最大。【结论】东北春谷区选育的新品种在产量、株高等方面取得了一定的进展,在今后品种选育过程中,应注意各性状之间的关联性,培育综合性及各性状之间协调性较强的谷子新品种。

Responses of the antioxidant system to fluroxypyr in foxtail millet (Setaria italica L.) at the seedling stage

Foxtail millet （Setaria italica L.） is an important food and fodder crop in semi-arid areas. However, there are few herbicides suitable for use on weed control in field-grown foxtail millet during the post-emergence herbicides stage. The present study was conducted using four concentrations （0.5, 1, 2, and 4 L ai ha-1） of foliar-applied fluroxypyr, and the effect of fluroxypyr on selected metabolic and stress-related parameters in foxtail millet were assessed after 15 days. In this study, increasing concentrations decreased plant height and accumulation of chlorophylls. Our results also showed that malondialdehyde （MDA） accumulated in response to fluroxypyr application, demonstrating increased lipid peroxidation due to excessive reactive oxygen species production. In response to this oxidative stress, the activities of antioxidant enzymes were generally enhanced. Non-enzymatic antioxidant defense systems, which function in concert with antioxidant enzymes, can also protect plant cells from oxidative damage by scavenging reactive oxygen species （ROS）. In conclusion, the hybrid variety （Zhangzagu） exhibited a greater tolerance to fluroxypyr than did the conventional variety Jingu 21, which might be associated with the antioxidant mechanisms of Zhangzagu hybrid millet.

晋北谷子农艺性状和营养品质的适应性评价

2019—2020年,以大白谷为对照,研究晋谷21号、晋谷59号、大同45号、鑫谷4号和8311等谷子品种的主要农艺性状和营养品质,旨在为晋北春谷区谷子引种提供指导。结果表明,供试谷子品种生育期变幅为116~138 d,晋谷59号生育期最长,为138 d,8311生育期最短,为116 d;在2 a试验中,晋谷59号的单穗质量和单穗粒质量均最大;大同45号和鑫谷4号的千粒质量最大,与其他谷子品种有显著性差异。晋谷59号和晋谷21号的产量在2 a试验中均位于第1、2位,晋谷59号的产量分别为6557.69、6478.70 kg/hm^(2),晋谷21号的产量分别为6421.14、6104.65 kg/hm^(2)。晋谷21号小米的蛋白质含量在2个年份均为最高,分别为13.90%和10.30%,与其他品种有显著性差异;晋谷59号小米在2019年的脂肪和膳食纤维含量最高,晋谷21号小米在2020年的脂肪和膳食纤维含量最高。谷子产量、穗宽、单穗质量、单穗粒质量和千粒质量以及小米蛋白质、脂肪和膳食纤维含量的变异系数均较大。谷子的产量与株高、穗宽、单穗质量、单穗粒质量、千粒质量和蛋白质含量呈显著正相关。综合分析显示,晋谷21号和晋谷59号适宜在晋北春谷地区广灵县推广种植。

施肥对春谷子生长发育及水分利用效率的影响

试验研究不同施肥水平对半湿润偏旱区春谷子生长发育和水分利用效率的影响结果表明，春谷子株高、单位面积穗数和千粒重对施肥量的变化均有响应，一定施肥水平内随施肥量的增加，春谷子株高、单位面积穗数和千粒重均有所增加。施肥导致春谷子地2m土体土壤蓄水量下降，且随施肥量的增加而降幅增大；施肥使春谷子水分利用效率增加11．56％～16．24％。但当施肥量超过一定水平时，增加施肥量反而使春谷子产量和水分利用效率下降。

旱地春谷子不同生育期吸收氮、磷、钾养分的特点

研究了在施肥与不施肥处理情况下,半湿润偏旱区春谷子不同生育期氮、磷、钾养分的吸收特点。结果表明：在供试土壤条件下,施肥可明显提高春谷子产量、干物质累积量、体内氮、磷、钾含量及其累积量;施肥或不施肥,春谷子地上部干物质的累积量随生育期呈典型“S型”曲线增长,其中抽穗灌浆期为累积高峰期,占总累积量的50%左右;植株氮含量随生育期呈曲线下降趋势,整个生育期植株含磷量呈“W型”变化,植株含钾量呈单峰曲线变化,峰值出现在拔节期;植株氮、磷、钾累积吸收量随生育期的延长和施肥水平的提高而增加,但各生育期相对累积吸收比例,施肥与否差异不大;苗期氮、磷、钾的吸收量约占总吸收量的1%～3%,拔节期约占总吸收量的30%、20%、37%,是钾素吸收的高峰期,孕穗期约占22%、21%、34%,抽穗灌浆期约占43%、53%、23%,是氮、磷吸收的高峰期,籽粒形成期约占3%～5%;不论施肥与否,地上部氮、磷、钾累积吸收量与干物质累积量之间均呈极显著正相关,而与植株氮、钾含量之间呈极显著负相关。

施氮量对春谷农艺性状、光合特性和产量的影响

【目的】通过分析不同氮素水平下春谷品种农艺性状、光合特性与产量的变化规律,确定春谷最佳施氮量,并探讨光合特性与产量相关性。【方法】以春谷品种长农35号和晋谷21号为试验材料,采用裂区设计,品种为主区、施氮量为副区,重复3次,小区面积15.0 m2(5 m×3 m),留苗30万株/hm2。共设0(N1)、45(N2)、90(N3)、135(N4)、180(N5)和225 kg·hm-2(N6)6个氮素水平,40%氮肥作底施,60%在拔节至孕穗期追施。于谷子抽穗后,用日本产叶绿素测定仪SPAD-502(Konica Minolta)测定顶三叶SPAD值,用美国产CIRAS-2光合速率仪(PPSYSTEMS)测定谷子顶三叶的细胞间隙二氧化碳浓度(Ci)、光合速率(Pn)和蒸腾速率(E)。【结果】随着氮素水平的提高,春谷品种的株高、茎粗、穗长呈上升趋势,穗重、穗粒重、旗叶与顶三叶SPAD值、蒸腾速率(E)及光合速率(Pn)表现为先升高后降低,千粒重在各氮素处理间无显著差异,氮水平为90 kg·hm-2时,以上各指标值(千粒重除外)达到或接近最大,产量趋于稳定,预示氮肥施用量90 kg·hm-2为春谷最佳施氮量,进一步通过2个春谷品种产量随氮素施用量变化回归方程计算出最高理论产量,方差分析表明两品种最高理论产量和施氮90 kg·hm-2时产量无显著差异(P长农35号=0.5571、P晋谷21号=0.6632)。综合以上结果,将90 kg·hm-2施氮量确定为春谷最佳施氮量。春谷光合生理指标与产量相关性分析表明:谷子旗叶蒸腾速率(E)及光合速率(Pn)与产量相关系数分别为0.87和0.86,顶三叶总蒸腾速率(E)及总光合速率(Pn)与产量相关系数分别为0.82和0.83,4个相关系数值均达到显著水平。【结论】明确了春谷品种在山西中南部生态气候和土壤条件下的最佳施氮量为90kg·hm-2,发现谷子开花后旗叶蒸腾速率(E)及光合速率(Pn)、顶三叶蒸腾速率(E)及光合速率(Pn)与春谷产量呈显著正相关。

西北春谷早熟区谷子品种十五年变化趋势及主要性状分析

【目的】通过对过去15年西北春谷早熟区区试谷子品种的产量及农艺性状进行综合分析,明晰了该区15年来谷子育种进展,并提出今后的发展方向,为该区新品种选育及产业发展提供理论指导。【方法】基于2001—2015年国家区域试验西北春谷早熟区的数据,对参试品种及通过鉴定品种的主要农艺性状、产量性状进行比较与分析,同时对通过鉴定的18个品种进行了抗逆性分析。【结果】2001—2015年西北春播早熟区共有85个新品系参加国家区试,12个常规品种和6个杂交种达到新品种鉴定标准通过鉴定,新育成品种比对照增产10%以上的品种有3个,其中,常规品种1个为大同32,杂交种2个分别为张杂谷1号和张杂谷15号。参试品种和通过鉴定品种的产量平均数在年度间表现了较大差异,但总体趋势表现为产量潜力水平的提高。参试品种穗长和千粒重年度间差异不显著,穗长基本稳定在23—27 cm,千粒重稳定在3—3.4 g,但参试品种的株高、单穗重、穗粒重年度间差异大,株高、单穗重、单穗粒重随年份有增加的趋势。通过鉴定的18个品种有13个生育期长于对照,5个短于对照,同时伴随着株高的增加,单穗重和穗粒重的提升,说明新育成品种生育期的延长和单株产量性状的提升。多元回归分析表明,生育期、株高、单穗重、穗粒重和出谷率决定了产量81.43%的变异,产量与穗粒重和单穗重呈显著正相关,穗粒重与株高、单穗重呈显著正相关。对通过鉴定品种的抗逆性分析表明,这15年该区主要病害有红叶病和白发病,不同年份间不同品种都有一定发生,通过鉴定品种的抗倒性、抗旱性呈现下降趋势。【结论】2001—2015年春谷早熟区选育的品种产量有增加的趋势。影响产量的主要因素为单穗重和穗粒重,其次为株高、生育期,育种中应注意提高品种的综合性和各性状之间的协调性。生育期延长、株高增加、抗倒性降低等因素直接影响到早熟区品种产量的突破,同时也不利于谷子机械化生产的发展。早熟区品种选育应以中矮秆、抗倒性强、结实率高、品质优、适合机械化收获为发展方向。

东北春谷区近年来谷子育成品种的评价

【目的】通过对11年来东北春谷区育成的谷子品种产量、农艺性状进行相关分析,为东北春谷区谷子新品种选育、推广、资源利用和育种方向提供理论指导。【方法】基于2005—2015年国家谷子品种区域试验东北春谷区生育期、株高、单穗重、穗粒重、出谷率、千粒重、产量等农艺性状数据,结合东北春谷区生态区域类型特点,研究参试品种的农艺性状变化规律,对参试品种及通过鉴定品种的产量、主要农艺性状用DPS软件进行比较与分析。【结果】2005—2015年参试品种共有60个,按照全国农业技术推广中心的谷子品种鉴定标准,11年间通过鉴定的品种18个。参加区试的品种和通过鉴定品种的农艺性状平均值在年度间存在一定的变异,受气候条件因素影响较大,2010年通过鉴定的品种的产量较2005年增产4.6%,2015年通过鉴定的品种产量分别较2005年和2010年的品种增产12.62%和7.66%,总体来看育成品种表现出产量逐步增加的趋势。育成品种的产量增产幅度因品种类型不同而有一定的差异,单就产量而言,11年间九谷23、九谷14和龙谷31增产幅度超过10%,是增产幅度较大的品种。通过对18个鉴定品种农艺性状与产量进行相关和多元逐步回归分析表明,产量与单穗重、穗粒重呈极显著正相关;生育期、株高、单穗重、出谷率、千粒重和公顷穗数决定了产量90.98%的变异。过去11年东北春谷区利用夏谷血缘育成的品种九谷23,表现较突出,且株高约115 cm,株高显著低于其他品种,代表着东北春谷区育种的整体方向。【结论】东北春谷区谷子品种的选育取得了一定的进步,2005—2015年参试品种及通过鉴定品种的产量有逐年增加的趋势。单穗重和穗粒重对产量影响最大,同时农艺性状受品种特性、气候、栽培条件等多种因素影响,因此,育种中应在注重单穗重和穗粒重的同时,兼顾株高、生育期、抗性等其他因素对产量的影响,特别是应该降低株高和缩短穗颈长,使新培育的品种适应机械化轻简栽培,并继续加大抗除草剂品种和优质品种的培育,满足中国种植业结构调整和人们膳食结构改善对轻简栽培和优质品种的追求。

2005—2015年西北春谷中晚熟区谷子育成品种评价

【目的】对11年来西北春谷中晚熟区育成的谷子品种产量、农艺性状、抗逆性及品质性状综合分析,为西北春谷中晚熟区谷子新品种选育、推广及资源利用提供理论参考。【方法】基于2005—2015年国家谷子品种区域试验西北春谷中晚熟区数据,对参试品种及通过鉴定品种的产量、主要农艺性状进行比较与分析。并对通过鉴定的30个品种抗逆性、品质进行分析。【结果】2005—2015年参试品种及通过鉴定品种的产量有逐年增加的趋势。参试品种和通过鉴定品种的农艺性状在年度间存在一定的变异,参试品种的株高、单穗重、穗粒重、出谷率有逐年增加的趋势,生育期有缩短的趋势;通过鉴定的30个品种和对照相比,生育期、株高有降低趋势,株高变幅为105—165 cm;穗长在17—27 cm,70%的品种分布在19—23 cm;单穗重变幅为15—25 g,80%品种为18—22 g;穗粒重为12—20 g;出谷率分布在74%—84%,80%的品种在75%—80%;千粒重变异范围较大,分布在2.5—3.4 g,有9个品种的千粒重超过对照,公顷穗数分布在33万—43万。对通过鉴定品种农艺性状与产量的相关分析表明,产量与单穗重、穗粒重和公顷穗数呈显著正相关,与生育期呈负相关。鉴定品种总体抗性有提高的趋势,其中抗倒性明显优于对照,红叶病和白发病为主要病害,谷锈病、谷瘟病、纹枯病、蛀茎率也有不同程度地发生。穗松紧度多为中等偏紧类型,熟相中等偏好为主。品质上,通过鉴定品种的米色全为黄色,优质米的粗蛋白、粗脂肪含量及胶稠度偏低,赖氨酸含量相对较高。鉴定品种中包括了糯质、高蛋白、高脂肪及粮草兼用、抗除草剂、优质米等多种类型,丰富了品种类型。【结论】西北春谷晚熟区谷子品种的选育取得了一定的进步,所育品种在数量、多样性、产量、品质等方面有了一定的提高,但没有取得大的突破。在育种方法上比较单一,多采取简单杂交、系选的方法,应根据育种目标要求,开展材料创新,融合回交、复交、理化诱变等多种方法,并结合分子育种新技术,提高育种水平。在育种目标上,重点培育品质优良、矮秆抗倒、生育期略短、适合机械化收获的品种,培育多种类型的抗除草剂品种,满足谷子规模化生产的需求。

春谷除草剂筛选及防效研究

选用12种除草剂对春谷田间杂草防效进行了田间试验研究。结果表明,播后苗前进行土壤处理,12种除草剂中有4种致谷苗死亡;其余8种对谷子幼苗均有一定的抑制作用,但拔节前可恢复正常;施药后15,30,45 d调查,莠去津和2,4-D丁酯2种除草剂的防效较好,对双子叶杂草的株防效、鲜质量抑制率、综合株防效、综合鲜质量抑制率均超过80%,莠去津优于2,4-D丁酯。

山西寿阳春谷子农田水分动态及水分平衡的研究

根据１９９２至１９９４连续３年的春谷子农田土壤水分动态、水分平衡试验，研究了山西省寿阳县旱地春谷子田水分动态规律，春谷子需水规律、耗水规律及水分盈亏状况。结果表明，本区春谷子田水分动态规律主要取决于播种时的底墒状况及生育期降雨的季节分配，年际间变化较大。春谷子的需水量３７５～４０７ｍｍ，实际耗水量为３２５～３９８ｍｍ，水分供需基本平衡，３年平均水分满足率为９８％，仅个别生育期（拔节～抽穗）有水分亏缺现象发生。本区内自然降水条件基本上能满足春谷子的需水要求，因此，发展春谷子生产大有潜力。

谷子轻简化栽培技术研究

改变谷子常规栽培模式、试验研究集化学控制与机械化生产于一体的轻简化栽培技术是山西省节约劳动力投入,提高谷子品质与产量,扩大谷子种植面积,发展以谷子为龙头的小杂粮发展战略的必然选择。为验证谷子轻简化栽培技术在山西省春谷区的可行性,2012—2014年在山西省农业科学院谷子研究所和沁县册村镇西北村,以常规种植技术为对照,对轻简化栽培技术效果进行了研究。结果表明,轻简化栽培与常规栽培相比,谷子的株高、穗长等生物学特性无明显变化;产量和品质差异不显著;但可减少用工投入84.05%,节本增效效果显著,适宜在山西省春谷区推广应用。

密度与行距配置对春谷子农艺性状及产量的影响

为了探索春谷子的高产、高效种植方式,以长农35为材料,采用二因素完全随机试验的方法,对宽窄行与等行距栽培条件下春谷子不同栽培密度与产量的关系进行研究。结果表明,同一密度条件下,不同行距配置下春谷子株高、茎粗、穗长、穗粗、出谷率、千粒质量和穗数差异不显著,各处理间的单穗质量、单穗粒质量、倒伏率与产量存在显著差异;春谷子在4种密度条件下,宽窄行种植方式(20 cm+40 cm)较等行距种植(30 cm+30 cm)的产量分别提高0.59%,2.74%,4.01%和1.80%,在密度为3万株/hm2条件下产量达最高,为4 903.50 kg/hm2。

谷友(10%单嘧磺隆WP)对春谷田杂草的防除效果

[目的]研究谷友(10%单嘧磺隆WP)对春谷田杂草的防除效果,为谷子生产筛选谷友最佳使用浓度提供参考。[方法]研究1 125、1 500、1 875、2 250、2 625、3 000 g/hm26种不同浓度的10%谷友可湿性粉剂对山西长治春播谷子田杂草的防除效果。[结果]3 000 g/hm2处理的株防效和鲜重抑制率最高,且对谷子安全性无影响。喷施45 d后,对单子叶杂草、双子叶杂草的株防效分别为76.0%和93.0%,鲜重抑制率分别为73.3%和94.2%。2 625 g/hm2处理与3 000 g/hm2处理,株防效和鲜重抑制率无显著差异。[结论]2 625 g/hm2处理是春谷生产中谷友使用的最佳浓度。

旱地春谷数量性状的遗传与选择研究

考察的 1 9个旱地春谷 7个数量性状的遗传力都较高 ,其中穗长、穗重、穗粒重、株草重的遗传变异系数大 ,相对遗传进度高 ;茎高、千粒重、生育期的遗传变异系数小 ,相对遗传进度低。产量与穗重、穗粒重、千粒重显著正相关 ,千粒重和生育期对产量的直接作用较大。穗重、穗粒重和穗长作为产量选择性状进行改良的前景广阔 ,在早代选择是有效的 ,通过穗重、穗粒重 ,加强对千粒重的正向选择有助于更好地选择高产基因型。

春季不同时期耙耱对谷田土壤水分的影响

为了保证春播谷子培育全苗、壮苗,进而增产,设5个小区进行了春季不同时间（3月19日、3月29日、4月8日、4月18日、4月28日）的耙耱试验,从而为谷田保墒提供理论技术支持。结果表明,3月19日至5月7日耙耱增加了谷田0~40 cm深度的土壤水分,而减少了40~100 cm深度的土壤水分,说明耙耱可以提高耕作层含水量,提升地下水;4月18日为春季降雨高峰,耙耱后土壤水分增加最多,保墒效果最好。说明春天雨季高峰期耙耱更有助于土壤保墒。

山西省晋中市春播谷田杂草发生情况调查与分析

为明确山西省晋中市春播谷田杂草发生情况,在晋中市春播谷子种植区选取具有代表性的4个县、乡镇,共12块样地,采用倒置“W”取样方法,对杂草发生情况进行调查与分析。结果表明:晋中市春播谷田杂草共有14科30属31种,其中禾本科杂草7种,占杂草总量22.58%,阔叶杂草24种,占杂草总量77.42%;一年生杂草23种,占74.19%,多年生杂草8种,占25.81%。优势杂草为稗草(Echinochloa crusgalli)、反枝苋(Amaranthus retroflexus)、藜(Chenopodium album)、狗尾草(Setaria viridis)4种。不同县、乡镇杂草种类和相对优势度存在一定差异。

几种植物生长调节剂对春谷生长发育及产量的影响

【目的】筛选出能有效降低春谷株高,提高其抗倒伏能力的植物生长调节剂及其最佳喷施期,并探讨不同药剂对春谷生长发育和产量的影响。【方法】分别于苗期、拔节期,对中晚熟区春谷(长生07)喷施5种植物生长调节剂(缩节胺、多效唑、赤霉酸、矮壮素、乙烯利),并设置清水对照(CK)。于灌浆期、成熟期测定各处理谷子叶绿素、光合速率、干物质积累量,以及主要农艺性状、产量等指标。【结果】(1)在春谷苗期和拔节期喷施矮壮素、多效唑、缩节胺3种药剂,都能不同程度地矮化植株,增加茎粗,调节次生根数和根重;提高叶片的叶绿素含量,增强光合效率。其中:苗期施用效果优于拔节期,并以矮壮素的效果最佳,与CK相比,苗期施用矮壮素处理的株高显著降低(-8.16%),茎粗(+6.67%)、次生根数量(+18.18%)和净光合效率(+16.07%)均显著增加(P<0.05),产量也有所增加(2016年+5.58%,2017年+5.67%)。多效唑的效果次之,与CK相比,在苗期、拔节期喷施多效唑,株高分别降低4.19%、2.24%,茎粗分别增加5.00%、3.21%,根重分别增加34.3%、30.4%(P<0.05)。缩节胺对株高和茎粗影响效果较为有限。(2)拔节期喷施乙烯利也能达到矮化和增产的效果,与CK相比,茎粗增加5.38%,次生根数增加21.21%,根重增加39.6%,穗干重和地上部干重均增加8.54%,差异均达显著水平(P<0.05),但叶绿素含量和净光合速率均降低。【结论】中晚熟区春谷可通过在苗期喷施多效唑、矮壮素,或于拔节期喷施乙烯利等措施,使现有品种株高降低、茎粗增加,从而适合机械栽培,并达到增强抗倒伏能力和增产目的。

有限供水条件下谷子和春小麦的耗水特性

就有限供水条件下谷子、春小麦的耗水特性进行了分析，结果表明：有限供水明显提高了谷子、春小麦的产量，少量水增产的原因不仅在于灌水本身，还在于灌水促进了作物特别是根系的向下生长，从而增加了作物对土壤深层储水的利用程度，有限水分起到了“以水调水”的作用，拔节期供水的作用特别明显。拔节期是谷子。